【正文】 H 2O） ，則其重量為： +44/62+18/62 = 蘇打濾餅附液含量 =（ +） 100%=% 式中： 、 、 — 分別為 m3 循環(huán)母液中 Al2O Na2Ok、Na2Oc的含量， kg； 、 — 分別為循環(huán)母液中 Al2O Na2Oc濃度， kg/ m3； — 循環(huán)母液密度， kg/m3。 種分母液蒸發(fā) 按每噸碎鋁礦計，單位 Kg 蒸發(fā)原液量及其成分量 蒸發(fā)原液量 =剩余種分母液量 + Al(OH)3洗液量 =+ = 蒸發(fā)原液成分量 =剩余種分母液成分量 + Al(OH)3洗液成分量，其中 : Al2O3=+= SiO2= kg Na2Ok=+= 江西理工大學(xué) 2020 屆本科生畢業(yè)設(shè)計 （論文） 25 Na2Oc=+= CO2=+= H2O=(++++) = 蒸發(fā)母液量及其成分量 蒸發(fā)過程損失 %，損失總量為： %=，其中損失的成分為： Al2O3=%= SiO2=（ ） = kg 式中 ： —1000kg 碎鋁礦需配入的循環(huán)母液量， m3； — 循環(huán)母液中 SiO2濃度， g/L。 種分母液分離過程的機械損失 %，其損失成分量為： Al2O3=%= SiO2=%= Na2Ok=%= Na2Oc=%= CO2=44/62= H2O=（ ） %= 損失總量 =+（ ++++） = 本計算把它送去蒸 發(fā) 為循環(huán)母液的一部分。 注：晶種是一種自身的循環(huán)物料，分解過程中晶種添加量的大小可根據(jù)各廠的具體情況確定，其物料平衡在后面噸產(chǎn)品的物料平衡計算中加進(jìn)去，在此省略。根據(jù)原始條件種分母液苛性比值 ? k = 故分解母液中的 Al2O3= 母液中的 Na2Ok /母液的 ? k =（ ） / = 分解析出 Al2O3量 =原液中 Al2O3（機械損失的 Al2O3+母液中的 Al2O3） =（ +） = 其中 Al(OH)3的結(jié)晶水 =54/102= Al(OH)3量 =Al2O3+結(jié)晶水 +SiO2 =++% = 蒸發(fā)水量 =蒸發(fā)濃縮水量 Al(OH)3的結(jié)晶水 =（ ） 5% = 種分母液成分量 Al2O3=（ +） = SiO2=（ +%） = Na2Ok == Na2Oc== CO2=44/62= 式中： — 機械損失的 SiO2， kg； —（ =%） — 分解析出 Al2O3產(chǎn)品帶走的 SiO2量， kg。 其中： Al2O3水解損失量 =(A/S 分離 A/S 溶出 )SiO2 =() = 結(jié)晶水 =54/102= 稀釋溶液中 SiO2=(） /307= 由溶出赤泥轉(zhuǎn)化為分 離赤泥，其增量為： SiO2== Al2O3= Na2Ok=62/102= H2O 結(jié) =36/102= 故分離赤泥成分量為： Al2O3=++= 江西理工大學(xué) 2020 屆本科生畢業(yè)設(shè)計 （論文） 20 SiO2=+= Na2Ok=+= CaO= Fe2O3= 其他 = 總 H2O 結(jié) =++= 分離赤泥總量 =++++++ =572020kg 赤泥沉降分離 按每噸碎鋁礦計，單位 Kg 赤泥濾餅附液 損失： 濕式赤泥濾餅附液按 30/70 計算，則 濕式赤泥濾餅附液含量 =30/70= 其附液損失成分量： Al2O3=%= Na2Ok=%= Na2Oc=%= CO2=44/62= H2O=(+++)= 式中 ： %， %， %—分別為 赤泥 濾餅附液中 Al2O Na2OK 及Na2OC的重量百分含量（見表 5－ 2）。2H2O 化學(xué)物進(jìn)入分離赤泥中 。Al2O3 將有關(guān)數(shù)據(jù)代入 配堿關(guān)系式 中，得： [（ +） ] + 62/44++=45+ V[（ ） /] 解得 V= S 溶 = A 溶 = S 赤 = A 赤 = 將 V=： 得 V= 與上次結(jié)果一致，故認(rèn)定循環(huán)母液體積 V= 江西理工大學(xué) 2020 屆本科生畢業(yè)設(shè)計 （論文） 17 進(jìn)入濕磨的成分量 按每噸碎鋁礦計，單位 Kg 由混礦進(jìn)入的： Al2O3= SiO2= CaO= Fe2O3= CO2= 其他 = H2O 結(jié) = 由補入的液體苛性鈉補入 Na2OK= 折成 NaOH=80/62= kg 折成 42%的液體 NaOH=其中 H2O== kg 由循環(huán)母液帶入的： Al2O3== Na2OK== SiO2== Na2Oc== CO2=44/62= H2O== 進(jìn)入濕磨成分量： 進(jìn)入濕磨成分量 =（混礦 +循環(huán)液 +補加的苛性堿液）成分量，其中： Al2O3=+= SiO2=+= Na2Ok=+= Na2Oc= CO2=+= CaO= Fe2O3= 其他 = H2O 結(jié) = 江西理工大學(xué) 2020 屆本科生畢業(yè)設(shè)計 （論文） 18 進(jìn)入溶出礦漿 液 的成分量 按每噸碎鋁礦計，單位 Kg，濕磨損失為 %，單位 kg Al2O3=%= 混礦中 CO2結(jié)合的 Na2Oc=[（ %） ]62/44= Na2Oc=%= CO2=44/62= Na2Ok=%= SiO2=%= CaO=%= Fe2O3=%= 其他 =%= H2O 結(jié) =%= 進(jìn)入溶出液的成分量 按每噸碎鋁礦計，單位 Kg SiO2=400kg Al2O3=A/SS=230= Na2Ok== 校驗： 溶出液 ? k =式中 ： 及 — 分別為溶出液中的 SiO2和進(jìn)入赤泥中的 SiO2量 ,kg； — 溶出赤泥中的鈉與硅的重量比 。 設(shè)進(jìn)入溶出系統(tǒng)的成分量為： 江西理工大學(xué) 2020 屆本科生畢業(yè)設(shè)計 （論文） 15 令循環(huán)母液的體積為 V， Al2O3的總量為 A 總 ，溶出液中 Al2O3總量為 A 溶 ， 溶出赤泥中 Al2O3為 A 赤 ；總的 SiO2為 S 總 ， 溶出液中的 SiO2為 S 溶 ， 溶出赤泥中的 SiO2為 S 赤 。 試算出進(jìn)入溶出液和溶出赤泥的 Al2O3和 SiO2量 拜耳法物料平衡中的 配堿計算 是難以掌握的，要使整個物料平衡計算準(zhǔn)確無誤和不返工，首先應(yīng)該經(jīng)過試算以找出準(zhǔn)確相 關(guān)的數(shù)據(jù)代入到關(guān)系式中，然后求得所需的數(shù)據(jù)。 以 1000kg 碎鋁土礦為計算標(biāo)準(zhǔn) 石灰添加量 按每噸碎鋁土礦計 ， 設(shè)石灰添加量為 X，則： （ +） /（ X+1000） = % 解之得： X= 式中： － 石灰中 CaO 含量 ， %； － 1t 鋁土礦 中 CaO 含量 ， kg； － 原礦漿 要求的 CaO 含量 ， %； 混礦成分見表 5－ 3 表 5－ 3 混礦成分 成 分 項 目 Al2O3 SiO2 Fe2O3 CaO CO2 其他 H2O 結(jié) 計 附水 總計 鋁土礦 /Kg 1000 石灰 /Kg 混礦 /Kg 混礦 /% 100 配堿計算 預(yù)算生產(chǎn)過程反苛化、化學(xué)和機械損失耗用的苛性鈉 Na2Ok。 生產(chǎn)過程中 Al2O3及 Na2O 的機械損失 [5]。 Al(OH)3洗滌用水量為 1t干 Al(OH)3耗 新水，洗凈后 Al(OH)3含水6%。 赤泥分離與洗滌液固比 L/S 分離 L/S=；一次洗滌 L/S=； 二次洗滌 L/S=；三次洗滌 L/S=；四次洗滌 L/S=； 赤泥濾餅附液液固比 L/S=30/70。 赤泥鋁硅重量比及鈉硅重量比 溶出赤泥 A/S=；分離赤泥 A/S=； NK/S=；赤泥結(jié)晶水為 8%。主要的技術(shù)條件如下： 破碎與磨碎 石灰添加量： % 入磨鋁土礦粒度： ＜ 15mm 原礦漿粒 度： ,100% ,99% 原礦將固含： 400g/l 每噸氧化鋁補堿量： 45kg 預(yù)脫硅 預(yù)脫硅溫度： 105℃ 預(yù)脫硅時間： 高壓溶出 溶出溫度： 265℃ 脫硅指數(shù)： 230 保溫溶出時間 :2h Na2Ok濃度： 245g/l 溶出分子比： 循環(huán)母液 Na2Ok濃度： 245g/l,分子比 溶出赤泥鋁 硅比 （ A/S） ： 溶出赤泥鈉硅比 （ N/S） ： 稀釋漿液 Na2Ok濃度： 赤泥的沉降分離與洗滌 分離底流固含： ≥ % 分離溢流浮游物： ≤ 江西理工大學(xué) 2020 屆本科生畢業(yè)設(shè)計 （論文） 11 一次洗滌固含： ≥ % 二次洗滌固含： ≥ % 三次洗滌固含： ≥ 47% 末次洗滌底流固含： ≥ 48% 棄赤泥附損： ≤ ≤ ≤ 赤泥 精濾 CaO 消耗量： 400mg/l 精液浮游物： ≤ 精液濃度 （ Na2Ok）： 165g/l 精液 ak： 種分母液 ak： 種子分解 晶種系數(shù)： 分解溫度：初溫 68℃， 終溫 35℃ 分解時間： 4h 母液蒸發(fā) 強制效蒸發(fā)母液濃度 Na2Ok： 320g/l 氫氧化鋁過濾 洗水量： (OH)3 分離濾餅水率： ≤ 18% 洗滌濾餅含水率： ≤ 8% 焙燒 煙囪出口含塵量： ≤ 100mg/nm3 煙囪出口氣溫度： 130～ 140℃ 江西理工大學(xué) 2020 屆本科生畢業(yè)設(shè)計 （論文） 12 混礦計算氧化鋁回收率 按混礦計算氧化鋁的回收率為 % 江西理工大學(xué) 2020 屆本科生畢業(yè)設(shè)計 （論文） 13 第五章 全廠物料平衡計算 原料成分 原料成分如 表 5－ 1所示 表 5－ 1 鋁土礦及石灰（ %） 成 分 項 目 Al2O3 SiO2 Fe2O3 CaO 灼減 其他 CO2 總計 附水 鋁土礦 (%) 石 灰 (%) 其他 5,25%包括 % 生產(chǎn)過程中的主要技術(shù)條件 循環(huán)母液及赤泥 濾餅附液 的成分 循環(huán)母液及赤泥濾餅附液的成分見表 5－ 2 表 5－ 2 循環(huán)母液及赤泥濾餅附 液的成分 成分 項 目 Al2O3 SiO2 Na2Ok Na2Oc CO2 計 H2O 密度 (20℃ ) 循環(huán)母液 /(g (6) 蒸發(fā)工序 蒸發(fā)采用 5 組 5 效降膜式蒸 發(fā)器組，汽耗 ，蒸發(fā)母液苛性堿濃度，碳酸堿濃度 ，苛性比 ，種分母液浮游物不大于 1g/l. (7) 焙燒工序 本設(shè)計采用目前較先進(jìn)的流態(tài)化閃速焙燒技術(shù)，此方法較轉(zhuǎn)回窯焙燒技術(shù)先進(jìn)得多，工藝也簡單，勞動生產(chǎn)率大大提高。綜合這些情況本設(shè)計采用赤泥洗滌液濃度大于 95℃，赤泥分離底流 L/S=4，末次洗滌底流 L/S=，其赤泥四次反向洗滌，附液量完全達(dá)到要求。 的影響。 (4) 沉降分離與赤泥洗滌 影響拜耳法赤泥沉降和壓縮性能的因素很多，主要有： 。在生產(chǎn)中，溶出礦漿的成分波動很大，進(jìn)入稀釋槽內(nèi)混合以后使礦漿成分波動很小，濃度符合要求，比重穩(wěn)定，便于沉降槽的操作。鋁酸鈉溶液越高，黏度越大，赤泥分離就越困難，故需稀釋溶出礦漿是溶液濃度、黏度降低， 便于赤泥分離。稀釋有利于脫硅，使硅指數(shù)上升。雖然鋁土礦在溶出前進(jìn)行了預(yù)脫硅，在溶出過程中又進(jìn)一步進(jìn)行了脫硅反應(yīng)，但是溶出液的氧化鋁濃度很高，使得二氧化硅的平衡濃度相應(yīng)也很高。溶出礦漿鋁酸鈉溶液的濃度很高，其穩(wěn)定不利于晶種分解，因此用赤泥洗液和氫氧化鋁洗液將溶出礦漿稀釋到氧化鋁 160g/l 左右，降低了溶液的穩(wěn)定性，加速分解，同時還能得到較高的分解率，有利于循環(huán)效率的提高。詳見專題部分 (3) 溶出液的稀釋